Говорещи домати и гладни гъсеници: Учените отключват още тайни на общуването на растенията

Наследство срещу хибридни домати: Учените откриват, че органичните растения могат да се борят по-добре с гъсениците.

Растенията могат да правят удивителни неща. Сякаш чудесата на фотосинтезата не са достатъчни – производството на кислород от слънцето, за да се даде възможност на практика за целия живот на Земята – хората са си сътрудничили с растенията в някои умопомрачителни проекти.

Учените са научили да изпращат имейли; генерирани от храсти; и откриха как ги учат да се адаптират към изменението на климата.

Но някои от нещата, които хората правят на растенията, също ограничават техните сили, показва ново проучване върху доматите.

Изследователи в Университета на Илинойс Урбана-Шампейн са изследвали какво се случва, когато доматите са посетени от „приятели“ и „врагове“ – полезни почвени микроби и гъсеници. Техните резултати ни отвеждат по-дълбоко в стила на общуване на един от най-вкусните видове в света.

Естер Нгумби, асистент професор по интегративна биология в университета и съавтор на неотдавнашния , е евангелски относно „евангелието на растителната химия.“

„Хората са склонни да мислят, че растенията не са интелигентни, но нашите проучвания показват, че те реагират активно на околната среда около тях, използвайки химията“, казва тя.

Химията на растенията, добавя Нгумби, е езикът, който растенията използват, за да общуват. Той приема формата на летливи органични съединения (ЛОС), които те произвеждат, за да повлияят на външния свят.

ЛОС могат да бъдат изпратени по различни причини - като сигнализиране за нараняване; подготвят своята защита или се предупреждават взаимно за заплахи в околната среда. Понякога хората също могат да улавят тези сигнали - например улавяне на аромата на окосена трева.

Тези химически съобщения могат да се използват и за набиране на полезни почвени микроби, които помагат на растенията да растат, като арбускуларна микориза (AMF). ). Или да каже на насекомите хищници, че има вредител, дъвчещ листата му, който иска да изчезне.

„Когато гъсеница дъвче лист, растението изпраща сигнал, който вика към хищниците на гъсеницата. Това е като билборд, който им казва къде е обядът“, обясни Ерин Дейди, друг съавтор на изследването на екипа от Института за геномна биология на Карл Р. Уозе (IGB).

Тъй като те могат да Ако не бягате от опасност, този вид химическа борба дава на растенията най-добрия шанс за оцеляване. И разбирането на факторите, които влияят на емисиите на летливи органични съединения, ни помага да им помогнем.

Наследствени вещи срещу хибриди: Какво ни казват доматите?< /h2>

Въз основа на изследване, което разглежда как почвените микроби или могат да повлияят на ЛОС, изследователите искаха да проучат колективното въздействие както на приятели, така и на врагове.

За да разширят полето на изследване, те погледнаха отвъд индустриално отглежданите, за да тестват четири различни сорта, обикновено отглеждани от по-малки фермери от Илинойс. На тази основа бяха избрани два хибрида – Mountain Fresh и Valley Girl – и две органични реликви, Amish Paste и Cherokee Purple.

За тези четири разновидности изследователите сравняват реакциите на растенията, оставени сами, с тези, които са били изложени към AMF, гъсеници или и двете. Осемседмичните растения бяха затворени в торбичка за фурна, блокираща миризмата, за един час, за да уловят ЛОС, които отделят. След това този въздух беше анализиран за различните му химични компоненти.

Резултатите бяха...донякъде объркващи. Добавени отделно, AMF и гъсениците намаляват летливите емисии от всичките четири разновидности на растенията. И емисиите не се промениха много, когато и двете присъстваха. Не е напълно ясно защо полезните гъби са намалили ЛОС и защо растенията не реагират по-добре на хрупащите гъсеници.

Но една ключова констатация е, че хибридните домати отделят по-ниски количества ЛОС в сравнение с техните наследствени съседи.

„Доматите Heirloom – големите, сочни домати, които всички обичаме – се отглеждат за вкус. Междувременно хибридите се отглеждат за широкомащабно конвенционално производство, което има цена за растението,“ казва Нгумби.

„Нашата работа предполага, че компрометираме защитата на растенията чрез нашите процеси на размножаване.“

РЕКЛАМА Младежки климатичен активизъм и грандиозни нови видове: Положителни екологични истории от 2024 г.

Защо гъсеницата- сдъвканите растения растат повече?

Тестовете с домати дадоха още един объркващ резултат, който накара изследователите да започнат нова линия на изследване.

Те също така измериха растежа на растенията над земята и в на . Не е изненадващо, че растенията с гъбични асоциации развиват повече листа и по-сложни коренови структури. Допълнително доказателство за това колко невероятни и кооперативни могат да бъдат гъбите.

„AMF създава партньорства в над 80 процента от земните растения, създавайки търговия, при която гъбите извличат хранителни вещества от почвата в замяна на от растенията, “, обяснява татко. „Открихме, че особено в Cherokee Purple, AMF може да предостави допълнителни ползи, включително засилен растеж и по-големи емисии на ЛОС.“

Но растенията, третирани с гъсеници, също имат по-голям растеж.

"Тези растения имат повече биомаса както в корените си, така и над земята, което изглежда нелогично, тъй като те са били активно изядени. Предполагам, че ще имат по-малко биомаса", каза Дейди на сайта на университета.

„Възможно е гъсениците да са предизвикали реакция на растеж, подобно на това как подрязвате дърво, за да го накарате да произведе нов растеж.“ Нгумби също спекулира, че броят на гъсениците може да не се притеснява и така да продължи да расте. Или че гъсениците не са били достатъчно гладни, за да нанесат реални щети.

„Има много неща, които се случват зад кулисите, които все още не разбираме“, добави Дейди и още много диалози за изследователите вземете.

Последвайте ни в